井筒溫度和壓力是地熱井鉆采過程中最主要的參數(shù)之一。精確的井筒壓力和溫度可以保證鉆井安全,優(yōu)化開采參數(shù)和減少井內(nèi)結(jié)垢,提高開采效率。采灌條件下對儲層溫度場的研究可以有效的降低“熱突破”的風險,提高地熱系統(tǒng)的壽命。本文結(jié)合原始地層溫度和熱物性參數(shù)以及流體物性參數(shù)隨溫度壓力變化特性,建立適用高溫地熱井在鉆井、開采和回灌過程中井筒溫度、壓力分布模型。同時建立對井系統(tǒng)下儲層溫度場模型。結(jié)論如下:1.鉆井過程中鉆井液循環(huán)溫度分布在已有鉆井液循環(huán)溫度模型的基礎(chǔ)上,針對高溫地熱井溫度高,地溫梯度變化及地層巖性多樣化的特點,建立了耦合地層溫度和地層熱物性、鉆井液性能隨溫度變化規(guī)律的適用于高溫地熱井的鉆井液溫度模型。分析了循環(huán)時間、鉆井液質(zhì)量流量和鉆井液入口溫度對鉆井液循環(huán)溫度的影響。2.鉆井過程中井內(nèi)流體壓力分布分析鉆井過程不同階段時井內(nèi)流體壓力。耦合鉆井液循環(huán)溫度、溫度對鉆井液性能的影響和巖屑作用,建立了一個適用于預(yù)測高溫地熱井井內(nèi)循環(huán)壓力的模型,并以當量循環(huán)密度表示。分析了影響鉆井液當量循環(huán)密度的因素(如溫度、巖屑、鉆井液流速和入口溫度等),利用分析結(jié)果調(diào)節(jié)鉆井液參數(shù)保證循環(huán)當量密度在安全密度窗口內(nèi)...

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1羊八井南部淺井內(nèi)測井溫度

儲量巨大、分布廣泛、高效可靠、清潔綠色的可再生。在地熱資源的勘探和開發(fā)過程中，井筒和儲層內(nèi)的要。鉆井過程中井筒溫度和壓力預(yù)測準確可以有效預(yù)、井漏等事故）的發(fā)生，并起到儲層保護的作用；在度和壓力的準確預(yù)測對于井內(nèi)流體流型的判斷至關(guān)重結(jié)垢和腐蝕以及穩(wěn)定開采和回灌提供參考；對井系統(tǒng)地表....

圖2-1井內(nèi)鉆井液正循環(huán)傳熱過程及溫度分布

包括鉆柱內(nèi)鉆井液與鉆柱內(nèi)壁的對流傳熱、鉆柱內(nèi)傳導(dǎo)傳熱、環(huán)空內(nèi)鉆井液與鉆柱外壁對流換熱、環(huán)空內(nèi)鉆井液與套管內(nèi)壁進行對流換熱、套管和水泥環(huán)內(nèi)的傳導(dǎo)換熱。井內(nèi)鉆井液正循環(huán)的傳熱過程見圖2-1。

圖2-2西藏羊八井ZK4001井地層參數(shù)及原始地層溫度表2-2鉆柱、套管、水泥環(huán)及巖石熱物性

并對計算結(jié)果進行了討論。羊八井ZK4001井深1500m（Fan，2002）。ZK4001井鉆遇地層及井筒內(nèi)各部分的熱物性及原始地層梯度見圖2-2和表2-2（Zeng等，2016）。鉆井液性能采用式（2-28）-式（2-31）來表示。以水為循環(huán)鉆井液循環(huán)60h。....

圖2-3利用新模型（NM，紅線）和已有模型（PM，藍線）模擬得到鉆井液循環(huán)溫度分布

8/0.0014182/(℃)0.599/(柱/套管幾何尺寸和下入深度見表2-4（何遠信，1997；Zheng，20表2-4鉆柱和套管尺寸內(nèi)徑(m)外徑(m)下入深度(m)鉆柱0.0760.0891500表層套管0.4820.50893....

本文編號：3927035